Расчёт системы тягового электроснабжения
Алгоритм расчёта системы электроснабжения и мгновенных схем одного поезда с помощью электронных таблиц. Определение потерь напряжения и мощности. Расчёт системы электроснабжения с помощью пакета КОРТЭС, сравнительная характеристика результатов расчётов.
Рубрика | Физика и энергетика |
Вид | курсовая работа |
Язык | русский |
Дата добавления | 27.02.2016 |
Размер файла | 909,1 K |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru/
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования
«ПЕТЕРБУРГСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ПУТЕЙ СООБЩЕНИЯ ИМПЕРАТОРА АЛЕКСАНДРА I»
(ФГБОУ ВПО ПГУПС)
Кафедра «Электроснабжение железных дорог»
Пояснительная записка к курсовому проекту
«РАСЧЕТ СИСТЕМЫ ТЯГОВОГО ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ»
Выполнил студент
Группа ЭС-104 В.А. Павлов
Руководитель старший преподаватель В.Г. Жемчугов
Нормоконтроль старший преподаватель В.Г. Жемчугов
Санкт-Петербург
ПГУПС
2015
СОДЕРЖАНИЕ
Введение
1. Исходные данные
2. Excel
3. КОРТЭС
Заключение
Библиографический список
ВВЕДЕНИЕ
Целью курсового проекта является получение навыка использования современного программного обеспечения для решения задач по расчету системы тягового электроснабжения.
В проекте необходимо:
- выполнить тяговый расчет для заданного участка в обоих направлениях для всех типов поездов;
- произвести расчет системы электроснабжения в нормальном режиме с определением мощности тяговых подстанций для среднесуточной нагрузки, интенсивного часа движения поездов и проверкой сечения тяговой сети по нагреву и допустимому напряжению на токоприемнике;
- выполнить расчет системы электроснабжения в вынужденных режимах при выпадении из работы одного из элементов тягового электроснабжения;
- определить токи короткого замыкания для нормального и вынужденного режимов.
Расчет системы тягового электроснабжения выполняется программными средствами:
- с помощью электронных таблиц - EXCEL;
- средствами специализированных пакетов КОРТЭС.
Расчет проводится методом равномерного сечения графика движения. Результаты расчетов документируются и выдаются в виде твердых копий (машинограмм).
1. ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ
Инструментальные программные средства: WORD, EXСEL, КОРТЭС.
Расчет системы электроснабжения с помощью электронных таблиц (EXCEL) производится по вариантам исходных данных, определяемым последней цифрой шифра. Состав исходных данных отображен на рисунках 1, 2 и 3, численные значения для варианта сведены в таблицу 1.
В качестве расчетных параметров системы тягового электроснабжения используются:
· сопротивление подстанций RА, RВ, Ом;
· удельное сопротивление тяговой сети для нечетного R0,1 и четного путей R0,2, Ом/км;
· координаты размещения тяговых подстанций SА, SВ и поста секционирования SC, км;
· напряжения холостого хода подстанции UА0, UВ0, В.
Рисунок 1. - Расчетная схема
Рисунок 2. - Ток поезда туда (нечет.) и обратно (четн.)
Рисунок 3. - Скорость поезда туда (т) и обратно (о)
Таблица 1. - Исходные данные
Вариант |
об. |
8 |
||
Ток в направлении туда, А |
I1,Т |
1800 |
||
I2,Т |
2000 |
|||
I3,Т |
0 |
|||
I4,Т |
500 |
|||
Ток в направлении обратно, А |
I1,О |
1000 |
||
I2,О |
0 |
|||
I3,О |
2000 |
|||
I4,О |
500 |
|||
Скорость в направлении туда, км/ч |
V1,Т |
60 |
||
V2,Т |
30 |
|||
Скорость в направлении обратно, км/ч |
V1,О |
60 |
||
V2,О |
60 |
|||
Координаты, км |
S1 |
4 |
||
S2 |
10 |
|||
S3 |
12 |
|||
S4 |
15 |
|||
S5 |
10 |
|||
SA |
0 |
|||
SC |
10 |
|||
SB |
15 |
|||
Время, мин |
t 0,1 |
0 |
||
t 0,2 |
0 |
|||
t 0,3 |
20 |
|||
t 0,4 |
20 |
|||
t 0,5 |
40 |
|||
t 0,6 |
40 |
|||
Сопротивление, |
Ом |
RA |
0,12 |
|
Ом |
RB |
0,15 |
||
Ом/км |
R0 |
0,03 |
||
Напряжение холостого хода, В |
UA,0 |
3600 |
||
UB,0 |
3600 |
2. EXCEL
Расчеты выполняем по следующему алгоритму:
1) Определяются параметры системы тягового электроснабжения, не зависящие от местоположения поездов на зоне питания, при этом необходимо предусмотреть возможность отключения любого из участков тяговая подстанция - пост секционирования;
2) методом равномерного сечения графика движения рассчитываются мгновенные схемы в отдельности для каждого поезда;
3) определяются результирующие токи фидеров для каждого сечения, как суммы составляющих токов от отдельных поездов;
4) для каждого сечения определяются падения напряжения в тяговой сети до поезда, а также мощности, потребляемые поездом, и технологические затраты на передачу мощности в тяговой сети (потери мощности);
5) вычисляются средние значения токов фидеров, потерь мощности и мощности, потребляемой поездами за расчетный период, а также коэффициент полезного действия тяговой сети;
6) строятся точечные диаграммы токов фидеров для одного поезда в функции времени нахождения поезда на зоне питания;
7) строятся графики движения всех поездов за расчетный период и токи, потребляемые фидерами одной из подстанций.
Определение параметров тягового электроснабжения.
Предварительно все исходные данные вносим в таблицы на рабочем листе. Этому листу задаем имя Исходные_данные.
Макеты для графика движения поездов и результатов тягового расчета приведены в таблице 2 и таблице 3.
Таблица 2. - Данные для графика движения поездов
Поезд |
Обозначение |
t0, мин |
N |
|
N_1 |
t0,1 |
0 |
1 |
|
N_2 |
t0,2 |
0 |
2 |
|
N_3 |
t0,3 |
20 |
3 |
|
N_4 |
t0,4 |
20 |
4 |
|
N_5 |
t0,5 |
40 |
5 |
|
N_6 |
t0,6 |
40 |
6 |
Таблица 3. - Данные для тягового расчета
туда |
обратно |
|||||
Обозн. |
Sk |
Vт |
Iт |
Vо |
Iо |
|
Smin |
-1000 |
60 |
0 |
60 |
0 |
|
S_0 |
0 |
60 |
1800 |
60 |
1000 |
|
S_1 |
4 |
60 |
2000 |
60 |
0 |
|
S_2 |
10 |
60 |
0 |
60 |
2000 |
|
S_3 |
12 |
30 |
500 |
60 |
500 |
|
S_4 |
15 |
30 |
0 |
60 |
0 |
|
Smax |
1000 |
30 |
0 |
60 |
0 |
Таблица 4. - Параметры системы тягового электроснабжения
SA |
SС |
SB |
RA |
RB |
R0 |
UА0 |
UВ0 |
|
0 |
10 |
15 |
0,12 |
0,15 |
0,03 |
3600 |
3600 |
Расчет проводится по упрощенной методике в предположении, что на каждом пути участка сечение контактной подвески неизменно. Сопротивления подстанций RA и RB приводится к эквивалентной длине тяговой сети.
(1)
Где
R0 = (R0,1 + R0,2) / 2
- среднее удельное сопротивление подвески.
Расстояния между линейными устройствами электроснабжения корректируется на эти величины
(2)
Уравнительный ток может быть определен по значениям напряжения холостого хода подстанций с учетом сопротивления цепи, связывающей эти подстанции по стороне постоянного тока. Таким образом, в расчете на один путь получаем:
; (3)
Все промежуточные величины приводятся на листе Исходные данные, так, как показано в таблице 5. Численным значениям промежуточных величин также необходимо назначить имена.
Таблица 5. - Константы расчета
dt |
LAC |
LBC |
DLA |
DLB |
S0 |
Vmin |
S4 |
Vmax |
Iy |
|
1 |
22 |
20 |
12 |
15 |
0 |
60 |
15 |
60 |
0 |
Расчет мгновенных схем одного поезда
Таблица с расчетом для одного поезда оформляется на отдельном рабочем листе. Этому листу присваивается имя, например, Поезд_1. Предварительно в начале таблицы отводятся ячейки для указания номера поезда, например N_1, вычисления и обозначения признака нечетности - нечет, а также времени отправления поезда t0. Эта группа величин не зависит от номера сечения, но зависит от номера поезда. Поэтому для их вычисления в качестве аргумента используется номер поезда. Сам номер поезда вводится в отведенную ему ячейку вручную, как исходные данные. Для определения четности или нечетности номера поезда возможно использование одной из функций EXCEL. Для реализации этой возможности введен столбец с цифровым указанием номера поезда.
Для возможности отключения участков предусмотрена ячейка с именем фидер. Номер, указанный в этой ячейке используется для определения отключенного участка. В случае, если нет отключенных участков, то в ней указывается цифра 0. По графику движения поездов для каждого сечения i определяются текущее глобальное время ti, и время нахождения поезда на расчетном перегоне t1i, а также координаты поездов, находящихся на фидерной зоне. Это делается путем сравнения координаты поезда с координатами границ межподстанционной зоны SA, SB. При нахождении нечетного поезда в межподстанционной зоне, в зависимости от положения поезда относительно координаты поста секционирования SС, возникает одна из расчетных схем.
Для каждой из схем вычисляются значения эквивалентной длины участка от поста секционирования до подстанции LСi и длина и приведенного однопутного участка LЭi . Находятся токи, подтекающие к поезду от источников питания справа IRi и слева ILi. После чего определяются токи фидеров подстанций I1i,…, I4i
Рисунок 4. - Распределение тока первого поезда
Таблица 6. - Пример расчета для первого поезда
Нечет |
t0 |
РАСЧЕТ ТОКОВ ФИДЕРОВ ОТ ОДНОГО ПОЕЗДА |
Расчет потерь напряжения и мощности |
|||||||||||||||||
Истина |
0 |
|||||||||||||||||||
N_1 |
||||||||||||||||||||
t |
t1 |
S |
V |
I |
Lc |
Lэ |
IL |
IR |
I1 |
I2 |
I3 |
I4 |
I5 |
I6 |
SI |
IS |
DU |
DP |
P |
|
0 |
0 |
0 |
60 |
1800 |
4,15 |
26,2 |
974,0 |
826,0 |
974,0 |
171,4 |
155,8 |
171,4 |
155,8 |
171,4 |
0,0 |
974,0 |
116,9 |
210,4 |
6269,6 |
|
1 |
1 |
1 |
60 |
1800 |
4,15 |
26,2 |
905,2 |
894,8 |
905,2 |
185,7 |
168,8 |
185,7 |
168,8 |
185,7 |
0,0 |
968,7 |
145,3 |
261,5 |
6218,5 |
|
2 |
2 |
2 |
60 |
1800 |
4,15 |
26,2 |
836,4 |
963,6 |
836,4 |
200,0 |
181,8 |
200,0 |
181,8 |
200,0 |
0,0 |
903,8 |
162,7 |
292,8 |
6187,2 |
|
3 |
3 |
3 |
60 |
1800 |
4,15 |
26,2 |
767,5 |
1032,5 |
767,5 |
214,3 |
194,8 |
214,3 |
194,8 |
214,3 |
0,0 |
839,0 |
176,2 |
317,1 |
6162,9 |
|
4 |
4 |
4 |
60 |
2000 |
4,15 |
26,2 |
776,3 |
1223,7 |
776,3 |
254,0 |
230,9 |
254,0 |
230,9 |
254,0 |
0,0 |
776,3 |
186,3 |
372,6 |
6827,4 |
|
5 |
5 |
5 |
60 |
2000 |
4,15 |
26,2 |
699,9 |
1300,1 |
699,9 |
269,8 |
245,3 |
269,8 |
245,3 |
269,8 |
0,0 |
699,9 |
189,0 |
377,9 |
6822,1 |
|
6 |
6 |
6 |
60 |
2000 |
4,15 |
26,2 |
623,4 |
1376,6 |
623,4 |
285,7 |
259,7 |
285,7 |
259,7 |
285,7 |
0,0 |
1017,3 |
305,2 |
610,4 |
6589,6 |
|
7 |
7 |
7 |
60 |
2000 |
4,15 |
26,2 |
546,9 |
1453,1 |
546,9 |
301,6 |
274,2 |
301,6 |
274,2 |
301,6 |
0,0 |
1017,3 |
335,7 |
671,4 |
6528,6 |
|
8 |
8 |
8 |
60 |
2000 |
4,15 |
26,2 |
470,4 |
1529,6 |
470,4 |
317,5 |
288,6 |
317,5 |
288,6 |
317,5 |
0,0 |
1017,3 |
366,2 |
732,5 |
6467,5 |
|
9 |
9 |
9 |
60 |
2000 |
4,15 |
26,2 |
393,9 |
1606,1 |
393,9 |
333,3 |
303,0 |
333,3 |
303,0 |
333,3 |
0,0 |
1017,3 |
396,8 |
793,5 |
6406,5 |
|
10 |
10 |
10 |
60 |
0 |
4,15 |
26,2 |
0,0 |
0,0 |
0,0 |
0,0 |
0,0 |
0,0 |
0,0 |
0,0 |
0,0 |
269,8 |
113,3 |
0,0 |
0,0 |
|
11 |
11 |
11 |
60 |
0 |
4,23 |
24,2 |
0,0 |
0,0 |
0,0 |
0,0 |
0,0 |
0,0 |
0,0 |
0,0 |
0,0 |
254,0 |
68,6 |
0,0 |
0,0 |
|
12 |
12 |
12 |
30 |
500 |
4,23 |
24,2 |
371,4 |
128,6 |
71,4 |
128,6 |
71,4 |
78,6 |
71,4 |
78,6 |
0,0 |
285,7 |
68,6 |
34,3 |
1765,7 |
|
13 |
13 |
12,5 |
30 |
500 |
4,23 |
24,2 |
361,1 |
138,9 |
69,4 |
138,9 |
69,4 |
76,4 |
69,4 |
76,4 |
0,0 |
269,4 |
60,6 |
30,3 |
1769,7 |
|
14 |
14 |
13 |
30 |
500 |
4,23 |
24,2 |
350,8 |
149,2 |
67,5 |
149,2 |
67,5 |
74,2 |
67,5 |
74,2 |
0,0 |
253,2 |
53,2 |
26,6 |
1773,4 |
|
15 |
15 |
13,5 |
30 |
500 |
4,23 |
24,2 |
340,5 |
159,5 |
65,5 |
159,5 |
65,5 |
72,0 |
65,5 |
72,0 |
0,0 |
236,9 |
46,2 |
23,1 |
1776,9 |
|
16 |
16 |
14 |
30 |
500 |
4,23 |
24,2 |
330,2 |
169,8 |
63,5 |
169,8 |
63,5 |
69,8 |
63,5 |
69,8 |
0,0 |
63,5 |
11,4 |
5,7 |
1794,3 |
|
17 |
17 |
14,5 |
30 |
500 |
4,23 |
24,231 |
319,84 |
180,2 |
61,508 |
180,2 |
61,5 |
67,659 |
61,508 |
67,659 |
0 |
61,5 |
10,1 |
5,1 |
1794,9 |
|
18 |
18 |
15 |
30 |
0 |
4,23 |
24,231 |
0 |
0,0 |
0 |
0,0 |
0,0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0,0 |
0,0 |
0,0 |
0,0 |
Расчет потерь напряжения и мощности
Падение напряжение до поезда определяется из предположения нахождения на каждом пути зон подстанция - пост секционирования одновременно не более одного поезда. В случае нахождения поезда на участке подстанция А-пост секционирования падение напряжения для поезда N_1 в сечении i, определится по формуле
Ui=I1i*(R0*(S-SA)+RA).
Где I1i - суммарный ток первого фидера подстанции А с учетом токов всех поездов, находящихся в рассматриваемом сечении i. Потери мощности для одного поезда с током Ii в сечении i можно оценить по значению его тока
?Pi=Ui*Ii.
Мощность, потребляемая поездом, рассчитывается по формуле
Pi=(UA0-Ui)*Ii
Значения суммарного тока фидера подстанции считывается с листа Сумма_поездов, а сам расчет производится на листах с именами Поезд_1, Поезд_2,. По значениям мощностей и потерь мощностей в тяговой сети вычисляется коэффициент полезного действия тяговой сети.
КПД=Pi/(Pi+?Pi).
В таблице 7 приведены суммарные токи при движении всех 6 поездов, а на рисунке 5 приведен суммарный график.
Таблица 7. - Расчет токов фидеров от суммарной нагрузки
t |
IS1 |
IS2 |
IS3 |
IS4 |
IS5 |
IS6 |
сумма |
DP |
P |
h |
|
0,0 |
974,0 |
171,4 |
155,8 |
171,4 |
155,8 |
171,4 |
0,0 |
210,4 |
6269,6 |
96,8 |
|
1,0 |
968,7 |
249,2 |
338,7 |
255,6 |
232,3 |
255,6 |
0,0 |
292,0 |
7988,0 |
96,5 |
|
2,0 |
903,8 |
267,5 |
331,0 |
274,2 |
249,3 |
274,2 |
0,0 |
327,6 |
7952,4 |
96,0 |
|
3,0 |
839,0 |
285,7 |
323,4 |
292,9 |
266,2 |
292,9 |
0,0 |
355,9 |
7924,1 |
95,7 |
|
4,0 |
776,3 |
254,0 |
230,9 |
254,0 |
230,9 |
254,0 |
0,0 |
372,6 |
6827,4 |
94,8 |
|
5,0 |
699,9 |
269,8 |
245,3 |
269,8 |
245,3 |
269,8 |
0,0 |
377,9 |
6822,1 |
94,8 |
|
6,0 |
1017,3 |
588,7 |
593,1 |
619,0 |
562,8 |
619,0 |
0,0 |
1403,9 |
12996,1 |
90,3 |
|
7,0 |
1017,3 |
590,2 |
591,6 |
619,0 |
562,8 |
619,0 |
0,0 |
1403,9 |
12996,1 |
90,3 |
|
8,0 |
1017,3 |
591,6 |
590,2 |
619,0 |
562,8 |
619,0 |
0,0 |
1403,9 |
12996,1 |
90,3 |
|
9,0 |
1017,3 |
593,1 |
588,7 |
619,0 |
562,8 |
619,0 |
0,0 |
1403,9 |
12996,1 |
90,3 |
|
10,0 |
699,9 |
245,3 |
269,8 |
269,8 |
245,3 |
269,8 |
0,0 |
377,9 |
6822,1 |
94,8 |
|
11,0 |
776,3 |
230,9 |
254,0 |
254,0 |
230,9 |
254,0 |
0,0 |
372,6 |
6827,4 |
94,8 |
|
12,0 |
839,0 |
323,4 |
285,7 |
292,9 |
266,2 |
292,9 |
0,0 |
351,4 |
7928,6 |
95,8 |
|
13,0 |
905,8 |
320,7 |
269,4 |
276,4 |
251,3 |
276,4 |
0,0 |
323,8 |
7956,2 |
96,1 |
|
14,0 |
972,7 |
318,0 |
253,2 |
259,9 |
236,3 |
259,9 |
0,0 |
289,2 |
7990,8 |
96,5 |
|
15,0 |
1039,5 |
315,4 |
236,9 |
243,5 |
221,3 |
243,5 |
0,0 |
247,6 |
8032,4 |
97,0 |
|
16,0 |
63,5 |
169,8 |
63,5 |
69,8 |
63,5 |
69,8 |
0,0 |
5,7 |
1794,3 |
99,7 |
|
17,0 |
61,5 |
180,2 |
61,5 |
67,7 |
61,5 |
67,7 |
0,0 |
5,1 |
1794,9 |
99,7 |
|
18,0 |
0,0 |
0,0 |
0,0 |
0,0 |
0,0 |
0,0 |
0,0 |
0,0 |
0,0 |
||
19,0 |
0,0 |
0,0 |
0,0 |
0,0 |
0,0 |
0,0 |
0,0 |
0,0 |
0,0 |
||
20,0 |
974,0 |
171,4 |
155,8 |
171,4 |
155,8 |
171,4 |
0,0 |
210,4 |
6269,6 |
96,8 |
|
21,0 |
968,7 |
249,2 |
338,7 |
255,6 |
232,3 |
255,6 |
0,0 |
292,0 |
7988,0 |
96,5 |
|
22,0 |
903,8 |
267,5 |
331,0 |
274,2 |
249,3 |
274,2 |
0,0 |
327,6 |
7952,4 |
96,0 |
|
23,0 |
839,0 |
285,7 |
323,4 |
292,9 |
266,2 |
292,9 |
0,0 |
355,9 |
7924,1 |
95,7 |
|
24,0 |
776,3 |
254,0 |
230,9 |
254,0 |
230,9 |
254,0 |
0,0 |
372,6 |
6827,4 |
94,8 |
|
25,0 |
699,9 |
269,8 |
245,3 |
269,8 |
245,3 |
269,8 |
0,0 |
377,9 |
6822,1 |
94,8 |
|
26,0 |
1017,3 |
588,7 |
593,1 |
619,0 |
562,8 |
619,0 |
0,0 |
1403,9 |
12996,1 |
90,3 |
|
27,0 |
1017,3 |
590,2 |
591,6 |
619,0 |
562,8 |
619,0 |
0,0 |
1403,9 |
12996,1 |
90,3 |
|
28,0 |
1017,3 |
591,6 |
590,2 |
619,0 |
562,8 |
619,0 |
0,0 |
1403,9 |
12996,1 |
90,3 |
|
29,0 |
1017,3 |
593,1 |
588,7 |
619,0 |
562,8 |
619,0 |
0,0 |
1403,9 |
12996,1 |
90,3 |
|
30,0 |
699,9 |
245,3 |
269,8 |
269,8 |
245,3 |
269,8 |
0,0 |
377,9 |
6822,1 |
94,8 |
|
31,0 |
776,3 |
230,9 |
254,0 |
254,0 |
230,9 |
254,0 |
0,0 |
372,6 |
6827,4 |
94,8 |
|
32,0 |
839,0 |
323,4 |
285,7 |
292,9 |
266,2 |
292,9 |
0,0 |
351,4 |
7928,6 |
95,8 |
|
33,0 |
905,8 |
320,7 |
269,4 |
276,4 |
251,3 |
276,4 |
0,0 |
323,8 |
7956,2 |
96,1 |
|
34,0 |
972,7 |
318,0 |
253,2 |
259,9 |
236,3 |
259,9 |
0,0 |
289,2 |
7990,8 |
96,5 |
|
35,0 |
1039,5 |
315,4 |
236,9 |
243,5 |
221,3 |
243,5 |
0,0 |
247,6 |
8032,4 |
97,0 |
|
36,0 |
63,5 |
169,8 |
63,5 |
69,8 |
63,5 |
69,8 |
0,0 |
5,7 |
1794,3 |
99,7 |
|
37,0 |
61,5 |
180,2 |
61,5 |
67,7 |
61,5 |
67,7 |
0,0 |
5,1 |
1794,9 |
99,7 |
|
38,0 |
0,0 |
0,0 |
0,0 |
0,0 |
0,0 |
0,0 |
0,0 |
0,0 |
0,0 |
||
39,0 |
0,0 |
0,0 |
0,0 |
0,0 |
0,0 |
0,0 |
0,0 |
0,0 |
0,0 |
||
40,0 |
974,0 |
171,4 |
155,8 |
171,4 |
155,8 |
171,4 |
0,0 |
210,4 |
6269,6 |
96,8 |
|
41,0 |
968,7 |
355,6 |
232,3 |
255,6 |
232,3 |
255,6 |
0,0 |
282,5 |
7997,5 |
96,6 |
|
42,0 |
903,8 |
349,2 |
249,3 |
274,2 |
249,3 |
274,2 |
0,0 |
319,0 |
7961,0 |
96,1 |
|
43,0 |
839,0 |
342,9 |
266,2 |
292,9 |
266,2 |
292,9 |
0,0 |
349,1 |
7930,9 |
95,8 |
|
44,0 |
776,3 |
254,0 |
230,9 |
254,0 |
230,9 |
254,0 |
0,0 |
372,6 |
6827,4 |
94,8 |
|
45,0 |
699,9 |
269,8 |
245,3 |
269,8 |
245,3 |
269,8 |
0,0 |
377,9 |
6822,1 |
94,8 |
|
46,0 |
1017,3 |
619,0 |
562,8 |
619,0 |
562,8 |
619,0 |
0,0 |
1403,9 |
12996,1 |
90,3 |
|
47,0 |
1017,3 |
619,0 |
562,8 |
619,0 |
562,8 |
619,0 |
0,0 |
1403,9 |
12996,1 |
90,3 |
|
48,0 |
1017,3 |
619,0 |
562,8 |
619,0 |
562,8 |
619,0 |
0,0 |
1403,9 |
12996,1 |
90,3 |
|
49,0 |
1017,3 |
619,0 |
562,8 |
619,0 |
562,8 |
619,0 |
0,0 |
1403,9 |
12996,1 |
90,3 |
|
50,0 |
699,9 |
269,8 |
245,3 |
269,8 |
245,3 |
269,8 |
0,0 |
377,9 |
6822,1 |
94,8 |
|
51,0 |
776,3 |
254,0 |
230,9 |
254,0 |
230,9 |
254,0 |
0,0 |
372,6 |
6827,4 |
94,8 |
|
52,0 |
839,0 |
342,9 |
266,2 |
292,9 |
266,2 |
292,9 |
0,0 |
349,1 |
7930,9 |
95,8 |
|
53,0 |
905,8 |
338,9 |
251,3 |
276,4 |
251,3 |
276,4 |
0,0 |
321,7 |
7958,3 |
96,1 |
|
54,0 |
972,7 |
334,9 |
236,3 |
259,9 |
236,3 |
259,9 |
0,0 |
287,4 |
7992,6 |
96,5 |
|
55,0 |
1039,5 |
331,0 |
221,3 |
243,5 |
221,3 |
243,5 |
0,0 |
246,1 |
8033,9 |
97,0 |
|
56,0 |
63,5 |
169,8 |
63,5 |
69,8 |
63,5 |
69,8 |
0,0 |
5,7 |
1794,3 |
99,7 |
|
57,0 |
61,5 |
180,2 |
61,5 |
67,7 |
61,5 |
67,7 |
0,0 |
5,1 |
1794,9 |
99,7 |
Рисунок 5. - График движения поездов и токи фидеров
Вывод
В данной части курсового проекта были получены навыки использования современного программного обеспечения для решения задач по расчёту системы тягового электроснабжения. Расчёт выполнялся в программе EXCEL. Результаты расчёта представлены на листах программы, для всех 6 поездов. В итоге были получены графики токов фидеров и графиков движения поезда.
3. КОРТЭС
Началом работы с данным пакетом является создание участка, т.е. ввод данных, необходимых для расчета:
Рисунок 6. - Раздельные пункты
На графике показан продольный профиль движения поездов, с учетом особенностей заданного участка (скорости движения).
Рисунок 7. - Продольный профиль движения нечетного поезда, с учетом особенностей заданного участка (скорости движения)
Рисунок 8. - Продольный профиль движения четного поезда
Схема участка 3 кВ
Участок состоит из 2 тяговых подстанций, одного поста секционирования на 10 км. Контактную подвеску выбирали таким образом, чтобы ее сопротивление соответствовало исходным данным. На обеих подстанциях установлены одинаковые трансформаторы:
Понижающий - ТДТГН-16000/110
Преобразовательный - ТДП-12500/10Ж-У1
В итоге получаем схему, представленную на рисунке 9.
Рисунок 9. - Схема участка
расчёт система электроснабжение кортэс
График движения поездов
Рисунок 10. - График движения поездов
Расчеты рабочих режимов и пропускной способности системы 3 кВ
Расчет осуществляется по графику движения поездов. Задаем интервал времени от 0 до 60 минут и получаем следующее.
Таблица 8. - Основные характеристики рабочего режима участка ТП А - ТП Б
Время расчета, мин: начало |
0 |
продолжительность 60 шаг 0,25 |
|
Температура воздуха, °C |
40 |
||
Использованы графики движения |
путей |
1-го, 2-го |
|
Расход энергии, кВт·ч: на тягу |
5743 |
потери в тяговой сети 204 (3,5%) |
|
рекуперация |
0 |
||
Ограничивающий ток выпрям., А |
1738 |
ЭЧЭ ТП А |
|
Огр. коэфф. нагрузки: выпрям. |
0,28 |
(доп. 1,5 2 мин) |
|
преобразовательный тр-р |
0,18 |
(доп. 1,0 30 мин) ЭЧЭ ТП А |
|
понижающий тр-р |
0,18 |
(доп. 1,5 10 мин) ЭЧЭ ТП А |
|
Напряжения, В: минимальное |
3181 |
1-й путь зоны ТП А - ТП Б поезд № 1 на km 4,88 в 4,75 мин |
|
среднее 1-мин |
3190 |
1-й путь зоны ТП А - ТП Б поезд № 1 на km 5,12 |
|
Огр. темпер., °C: в конт. сети |
48 |
(доп. 90° 20 мин) Ф5 ЭЧЭ ТП А |
|
в отсасывающей линии |
46 |
(доп. 90° 20 мин) ЭЧЭ ТП А |
Таблица 9. - Нагрузки тяговых подстанций
Наименование подстанции |
0,25мин Ток, А |
2 |
15 |
30 |
средн. |
Uш.ср, В |
Расход, приём |
кВт·ч возврат |
|
ТП А |
1800 |
738 |
207 |
138 |
930 |
3488 |
3193 |
- |
|
ТП Б |
1481 |
455 |
923 |
892 |
743 |
3489 |
2550 |
- |
Таблица 10. - Минимальные напряжения на токоприёмниках локомотивов
Межподстанционная зона |
Путь |
Uэ, В миним. |
1-мин |
Поезд №, на km |
|
ТП А |
1-й |
3181 |
3190 |
№ 1, 5,12 |
|
ТП Б |
2-й |
3256 |
3256 |
№ 2, 6,38 |
|
3-й |
- |
- |
- |
Таблица 11. - Расход и потери электроэнергии, кВт·ч
Наименования энергосистем |
Приём |
Возврат |
Потери в трансформаторах |
||
Подстанции |
нагруз. |
х. х. |
|||
-- |
5743 |
- |
|||
ТП А |
3193 |
- |
8 |
96 |
|
ТП Б |
2550 |
- |
5 |
96 |
|
Всего по участку |
5743 |
- |
14 |
192 |
Вывод: в данной части курсового проекта были получены навыки использования современного программного обеспечения для решения задач по расчёту системы тягового электроснабжения. Расчёт выполнялся в программе КОРТЭС. Результаты расчёта представлены на листах программы, для всех 6 поездов. В итоге были получены токи потребления поездов, скорости движения, выполнен расчет пропускной способности.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Таблица 12. - Сравнение результатов расчета Excel и КОРТЭС
Excel |
КОРТЭС |
|
Нагрузка тяговой подстанции ТП А, А |
||
1800 |
1800 |
|
Минимальное напряжение на токоприемниках локомотивов, В |
||
3111 (3300-189) Поезд №1 на 5 км в 5 минут |
3181 Поезд №1 на 4,88 в 4,75 минут |
|
Расход энергии на тягу, кВт*ч |
||
6269,6 |
5743 |
|
Потери энергии в тяговой сети, кВт*ч |
||
210,4 |
204 |
Как видно, результаты расчетов имеют незначительные расхождения. Объясняется это тем, что при расчете в КОРТЕС принимались различного рода допущения. Выбиралась подвеска с сопротивлением тяговой сети, соответствующим исходным данным. Также были подобраны соответствующие сопротивления тяговых подстанций.
В результате выполнения курсового проекта были получены навыки работы в таких программах, как EXCEL, КОРТЭС.
В проекте были определены мгновенные токи фидеров подстанций, средние и эффективные значения этих токов, а также потери мощности и напряжения при движении по 3-х путному участку пакета однотипных поездов.
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК
1. Методические указания к курсовому проекту по дисциплине «Алгоритмизация и САПР». Расчет системы тягового электроснабжения А.И. Бурьяноватый, В.Г. Жемчугов, О.А. Степанская. Санкт-Петербург 2004.
2. Требования к оформлению курсовых и дипломных проектов: учебно-метод. пособие / В.В. Ефимов. - 2-е изд. - СПБ.: Петербургский гос. ун-т путей сообщения, 2012. - 46 с.
Размещено на Allbest.ru
Подобные документы
Характеристика потребителей электроэнергии и определение категории электроснабжения. Расчёт мощности и выбор ламп. Составление схемы питания и выбор осветительных щитков. Расчёт сечений проводов групповой и питающей сети и проверка по потере напряжения.
дипломная работа [183,7 K], добавлен 25.08.2013Расчёт нагрузок низковольтной сети. Выбор числа и мощности комплектных трансформаторных подстанций. Электрический расчёт схем электроснабжения. Технико-экономический расчёт вариантов низковольтной сети. Разработка реконструкции сети высокого напряжения.
дипломная работа [855,9 K], добавлен 07.05.2013Роль электроснабжения в технологическом процессе. Оценка потребителей электроэнергии, их влияние на качество электроэнергии. Электроснабжение цехов предприятия. Расчёт системы электрического освещения. Расчёт мощности трансформатора и выбор подстанции.
дипломная работа [2,2 M], добавлен 24.09.2012Расчёт распределения мощности по участкам сети электроснабжения поселка Б. Мурта. Расчет нагрузки трансформатора и потерь энергии в электрических сетях поселка. Выбор сечения проводов и расчет схемы по реконструкции системы электроснабжения посёлка.
курсовая работа [607,1 K], добавлен 24.09.2014Общая характеристика системы электроснабжения организации. Определение расчетных нагрузок и выбор электрооборудования для проектирования системы электроснабжения предприятия. Выбор и проверка сборных шин, измерительных трансформаторов тока и напряжения.
дипломная работа [761,4 K], добавлен 22.06.2015Выбор рода тока, напряжения и схемы внешнего и внутреннего электроснабжения. Выбор и расчет числа и мощности цеховых трансформаторов и подстанции, марки и сечения кабелей, аппаратуры и оборудования устройств и подстанций. Компенсация реактивной мощности.
курсовая работа [453,8 K], добавлен 08.11.2008Определение электрических нагрузок от силовых электроприёмников. Выбор количества и мощности трансформаторов цеховых подстанций. Выбор напряжения и схемы электроснабжения. Расчёт токов короткого замыкания. Выбор и проверка оборудования и кабелей.
курсовая работа [817,1 K], добавлен 18.06.2009Варианты схем электроснабжения, определение потокораспределения и сечений проводов воздушных линий. Расчёт токов короткого замыкания. Выбор электрических аппаратов распределительного устройства. Pелейная защита, выбор и расчёт заземления и молниезащиты.
курсовая работа [345,1 K], добавлен 17.05.2012Характеристика электрифицируемого района и основные пути реконструкции системы электроснабжения с. Барагхан. Релейная защита и автоматика системы электроснабжения. Выбор числа и мощности трансформаторных подстанций. Расчёт токов короткого замыкания.
дипломная работа [669,9 K], добавлен 04.09.2015Характеристика цеха и потребителей электроэнергии. Определение нагрузок и категории электроснабжения. Расчёт нагрузок, компенсации реактивной мощности. Выбор типа, числа и мощности трансформаторов. Выбор распределительных сетей высокого напряжения.
курсовая работа [308,4 K], добавлен 21.02.2014